甲状腺激素转运体MCT8和OATP1C1在成人人类和猕猴基底节及运动丘脑的投射神经元和中间神经元中表达

Thyroid Hormone Transporters MCT8 and OATP1C1 Are Expressed in Projection Neurons and Interneurons of Basal Ganglia and Motor Thalamus in the Adult Human and Macaque Brains.

作者信息Ting Wang, Yu Wang, Ana Montero-Pedrazuela, Lucía Prensa, Ana Guadaño-Ferraz, Estrella Rausell
PMID37298594
发布时间2023-06-01
DOI10.3390/ijms24119643

实验完整度

高

包含人类和猕猴脑组织的免疫组化、双重/多重免疫荧光共定位实验,以及多个神经元标志物验证,明确了MCT8和OATP1C1在不同神经元亚群的表达。

主要模型

人类基底节和运动丘脑组织样本 猕猴基底节和运动丘脑组织样本

重点核对

人类脑组织来源于7例健康成人,猕猴脑组织来源于10只健康成年猴 MCT8和OATP1C1抗体种类及稀释度(如MCT8抗体IHC 1:700-1:2000) 免疫组化和免疫荧光的抗原修复条件、封闭条件和孵育时间 双重/多重免疫荧光共定位使用的神经元标志物(DRD1、DRD2、PARV、CALB、CALR、nNOS、SOM、ChAT)

摘要

单羧酸转运体8(MCT8)和有机阴离子转运多肽1C1(OATP1C1)是甲状腺激素(TH)跨膜转运体,与神经细胞中TH的可用性相关,对神经细胞的正常发育和功能至关重要。MCT8或OATP1C1的突变会导致严重的疾病,伴有与基底节运动回路改变相关的严重运动障碍。绘制MCT8/OATP1C1在这些回路中的表达对于解释它们在运动控制中的作用是必要的。我们通过免疫组织化学和TH转运体与神经元生物标志物的双重/多重标记免疫荧光,研究了这两种转运体在构成基底节直接和间接运动回路的神经元亚群中的分布。我们发现了它们在纹状体的中型棘突神经元(皮质纹状体通路的受体神经元)及其局部微回路中间神经元(包括胆碱能中间神经元)中的表达。我们还证明了这两种转运体在基底节的固有核和输出核、运动丘脑和Meynert基底核的投射神经元中的存在,表明MCT8/OATP1C1在调节运动系统中的重要作用。我们的研究结果表明,这些转运体在基底节回路中的功能缺失将显著影响运动系统的调节,导致临床上严重的运动障碍。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
基底节和运动丘脑的哪些神经元亚群表达甲状腺激素转运体MCT8和OATP1C1?
核心机制
MCT8和OATP1C1在基底节直接和间接运动回路的投射神经元和中间神经元中广泛表达,其缺乏可能导致运动回路兴奋/抑制失衡,引起运动障碍。
主要证据
通过免疫组化和双重/多重免疫荧光共定位,在人类和猕猴脑组织中证实MCT8和OATP1C1与DRD1、DRD2、PARV、CALB、CALR、nNOS、SOM、ChAT等标志物共表达。
研究意义
揭示了MCT8和OATP1C1在基底节运动回路中的细胞分布,为理解甲状腺激素转运体缺乏综合征的运动障碍发病机制提供基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

人类和猕猴脑组织制备

获取用于免疫组化和免疫荧光分析的脑组织样本。

对7例人类和10只猕猴脑组织进行固定、切片,用于后续染色。

2

免疫组化和免疫荧光染色

检测MCT8和OATP1C1在不同神经元亚群的表达。

使用特异性抗体进行免疫组化染色和双重/多重免疫荧光共定位。

3

神经元亚群鉴定

明确表达MCT8和OATP1C1的神经元具体类型。

使用神经元标志物(DRD1、DRD2、PARV、CALB、CALR、nNOS、SOM、ChAT等)进行双重/多重标记,确定共表达情况。

4

图像采集和分析

记录和量化免疫标记结果。

使用荧光显微镜和共聚焦显微镜采集图像,用FIJI软件进行分析处理。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
抗MCT8抗体Sigma-AldrichHPA003353
抗OATP1C1抗体(Visser)捐赠自Dr. T. Visser--
抗OATP1C1抗体(Bioss)Biossbs-11436R
抗OATP1C1抗体(Cusabio)CusabioCSB-PA868355LA01HU
抗OATP1C1抗体(Abcam)Abcamab234729
抗OATP1C1抗体(Santa Cruz)Santa Cruz Biotechnologysc-398883
抗PDGFR-β抗体R&D systemsAF385
抗DRD1抗体R&D systemsMAB8276
抗DRD2抗体R&D systemsMAB9266
抗CALB抗体Sigma-AldrichC9848
抗CALR抗体Swant6B3
抗ChAT抗体Merck MilliporeAB144P
抗PARV抗体Sigma-AldrichP3088
抗nNOS抗体R&D systemsAF2416
抗SOM抗体Santa Cruz Biotechnologysc-55565
抗TYH抗体Santa Cruz Biotechnologysc-25269
UEA-I凝集素----
DAPIInvitrogenD1306
FluorSaveMerck345789
针对γ1链C区的二抗Aviva Systems BiologyOASB01959
抗生物素-生物素复合物(ABC)Invitrogen32050
DABSigmaD5905
Neurolucida软件MicroBrightField Bioscience--
尼康Eclipse 400显微镜Nikon--
蔡司LSM710共聚焦显微镜Zeiss--
FIJI软件----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
组织固定与切片
固定液类型和固定时间、切片厚度
阅读提示:参见Materials and Methods 4.1和4.2
免疫组织化学
抗体稀释度、抗原修复条件、封闭条件、孵育时间
阅读提示:参见Materials and Methods 4.4
免疫荧光
抗体组合、光漂白预处理、孵育时间
阅读提示:参见Materials and Methods 4.5
图像采集与分析
显微镜型号、软件版本
阅读提示:参见Materials and Methods 4.6